降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶市公開課獲獎?wù)n件

1、第1節(jié) 減少化學(xué)反應(yīng)活化能酶第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)時間：三學(xué)時第1頁第1頁學(xué)習(xí)目的1.闡明酶在細(xì)胞代謝中作用、本質(zhì)和特性。2.進(jìn)行相關(guān)試驗和探究，學(xué)會控制自變量，觀測和檢測因變量改變，設(shè)置對照組和重復(fù)試驗。重點、難點1、重點：酶作用、本質(zhì)和特性。2、難點：酶減少化學(xué)反應(yīng)活化能原理?？刂谱兞靠茖W(xué)辦法學(xué)法指導(dǎo)：聯(lián)系化學(xué)無機(jī)催化劑知識，理解酶作用。通過試驗、資料分析得出酶本質(zhì)和三大特性。（3）利用教材中形象直觀圖解和文學(xué)闡明，明確催化劑可減少化學(xué)反應(yīng)活化能。 第2頁第2頁1、酶在細(xì)胞代謝中作用細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。 （細(xì)胞代謝不但取得能量，也需要消耗能量。）（1）.什

2、么是細(xì)胞代謝？一、酶作用和本質(zhì)（2）.酶在細(xì)胞代謝中有什么作用？第3頁第3頁第4頁第4頁從試驗與動畫能夠看出：要使常態(tài)分子激活，可使用下列辦法：加熱： Fe3+：酶：提升分子能量減少化學(xué)反應(yīng)活化能同無機(jī)催化相比，酶減少化學(xué)反應(yīng)活化能能力更明顯，因而催化效率更高。因此，酶在細(xì)胞代謝中催化作用是： 明顯減少化學(xué)反應(yīng)活化能。什么是活化能？ 細(xì)胞中分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)活躍狀態(tài)所需要能量稱為活化能.第5頁第5頁酶作用舉例：在葉綠體在線粒體 在核糖體6CO2+12H2O+能量氧氣酶C6H12O6+6H2OC6H12O6 +O2光能 酶CO2+H2O酶縮合脫水多肽氨基酸酶是什么？正是由于酶催化作

3、用，細(xì)胞代謝才干在溫和條件下快速進(jìn)行。第6頁第6頁閱讀P81-82頁資料分析（ 關(guān)于酶本質(zhì)摸索）1、巴斯德和李比希各有什么觀點？2、從畢希納試驗?zāi)軌虻贸鍪裁唇Y(jié)論？3、薩姆納用了9年才證實脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾化學(xué)獎，你認(rèn)為他成功主要原因是什么？4、切赫與奧特曼又發(fā)覺了什么？5、請給酶下一個較完整定義。思考與討論下列問題，并嘗試用網(wǎng)絡(luò)形式寫下來：2、酶本質(zhì)第7頁第7頁巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞相關(guān)，發(fā)生在整個細(xì)胞生命活動中引起發(fā)酵是細(xì)胞中一些物質(zhì)，但只有在細(xì)胞外才干發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中某物質(zhì)不但在活細(xì)胞中起作用，在細(xì)胞外也能繼續(xù)起催化作用薩姆納李比希切赫、

4、奧特曼少數(shù)RNA也含有生物催化功效酶是蛋白質(zhì)（成功主要原因是將酶提純出來） 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是含有催化功效RNA。第8頁第8頁 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是含有催化功效RNA。即時鞏固與討論下列問題：1、所有活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，對嗎？2、酶離開了活細(xì)胞還能發(fā)揮作用嗎？3、在化學(xué)反應(yīng)前后，酶本身化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量會發(fā)生改變嗎？4、所有酶都是蛋白質(zhì)嗎？酶合成場合在哪里？起源化學(xué)本質(zhì)減少化學(xué)反應(yīng)活化能酶定義（從起源、本質(zhì)兩方面去理解）消化酶化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化。酶所催化反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)

5、中被酶作用物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成物質(zhì)叫做產(chǎn)物。第9頁第9頁二、酶特性第10頁第10頁 高效性酶特性1酶催化效率大約是無機(jī)催化劑107-1013倍。問題1：酶與無機(jī)催化劑相比，它們催化效率有什么區(qū)別？由此能夠看出酶含有什么特性？舉例闡明：如Fe3+與H202酶對H202分解第11頁第11頁問題2：試驗闡明酶含有什么特性？即：一個酶只能催化一個或一類化學(xué)反應(yīng)。酶特性2專一性.探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用試驗酶作用條件較溫和酶特性3：第12頁第12頁 普通地，動物體內(nèi)酶最適溫度在3540之間； 植物體內(nèi)酶最適溫度在4050之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)酶最適溫度差別較大，有酶最適溫度達(dá)70。影響酶活性

6、作用條件有那些？適宜溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度升高而升高；超出了最適溫度時，則會隨溫度升高而減少，甚至?xí)适Щ钚?。最適溫度：酶促反應(yīng)速率最快時 環(huán)境溫度稱為最適溫度。0最適溫度t/mmol. s-1舉例1.溫度對酶活性影響溫度、PH、底物、酶濃度第13頁第13頁/mmol. s-1最適pH0pH 普通地，動物體內(nèi)酶最適pH在6.58.0之間；但是胃蛋白酶最適pH為1.5;口腔PH為6.8；小腸PH在7.27.3之間。植物體內(nèi)酶最適pH在4.56.5之間；舉例2.PH對酶活性的影響適宜PH：在一定PH范圍內(nèi)，酶活性隨PH升高而升高；超出了最適PH時，則會隨PH升高而減少。PH過低或過高

7、都會喪失活性。最適PH：酶促反應(yīng)速率最快時環(huán)境pH稱為最適pH。第14頁第14頁最高減少空間結(jié)構(gòu)(1)在最適宜溫度和 pH 條件下，酶活性_。(2)溫度和 pH 偏高或偏低，酶活性都會明顯_。(3)過酸、過堿或溫度過高，酶_會遭到破壞，使酶永久失活。酶作用條件較溫和低溫即使使酶活性明顯下降，但能使酶空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜溫度下其活性能夠恢復(fù)。酶適于在04保留。第15頁第15頁影響酶促反應(yīng)速率原因： 1、溫度3、酶濃度：反應(yīng)速率隨 酶濃度升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度 范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃 度升高而加快，但達(dá) 到一定濃度，反應(yīng)速率 不再改變酶促反應(yīng)速率酶濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2

8、、pH第16頁第16頁【酶知識歸納】1、生物催化劑酶 酶作用：明顯減少化學(xué)反應(yīng)活化能，使催化效率更高 酶本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機(jī)物 酶特性： 酶含有高效性 酶含有高度專一性 酶作用條件較溫和（即：過酸、過堿、溫度過高都會使酶失活）2、生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化。 酶所催化反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作用物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成物質(zhì)叫做產(chǎn)物。第17頁第17頁1、人發(fā)熱時，沒有食欲，原因是什么？2、唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)，能否繼續(xù)將分解淀粉？其原因是什么？溫度過高造成消化酶活性減少不能。唾液淀粉酶在胃液中強(qiáng)酸條件下失去活性，并會被胃蛋白酶分解。典例分析：第18頁第18頁

9、3 、在測定胃蛋白酶活性時，將溶液 pH 由 10 降到 2 過程中，胃蛋白酶活性將（ ）。A. 不斷上升 B. 沒有改變 C. 先升后降 D. 先降后升4 、將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一個容器內(nèi)，調(diào)整 pH 至 2.0 ，保留于 37 水浴鍋中，過一段時間后，容器內(nèi)剩余物質(zhì)是（ ）。A. 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B. 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C. 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D. 唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水BA第19頁第19頁5、以下關(guān)于酶敘述中正確一項是（ ）。 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生； 酶都有消化功效； 酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)都是酶； 酶能夠降低

10、化學(xué)反應(yīng)活化能，含有專一性、高效性； 酶促反應(yīng)與外界條件無關(guān)； 淀粉酶能促進(jìn)淀粉水解； 酶只有在生物體內(nèi)才起催化作用A. B. C. D. 6 、同一個體內(nèi)各類活細(xì)胞所含酶（ ）。A. 種類有差異，數(shù)量相同B. 種類有差異，數(shù)量不同C. 種類無差異，數(shù)量相同D. 種類無差異，數(shù)是不同BD第20頁第20頁7、加酶洗衣粉中普通含有蛋白酶，請回答下面問題：（1）這種洗衣粉為何能夠較好地除去衣物上奶漬和血漬？（2）使用這種洗衣粉為何要用溫水？（3）含有蛋白酶洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些衣料（ ） A.化纖 B.純毛 C.純棉 D.真絲（4）為了更加好地除去衣物上油漬，在洗衣粉中還能夠加入什么酶？8、胰島

11、素制劑是治療糖尿病有效藥物，只能注射，不能口服原因？B D脂肪酶胰島素是蛋白質(zhì)，若口服會被消化酶分解第21頁第21頁9. 分析下列試驗，回答問題：（1）試管內(nèi)容物變成藍(lán)色是（ ） A、1、2、3 B、2、3、4 C、3、4、5 D、2、4、5（2）通過上述試驗中1和2號試管比較，闡明問題是( ) A、酶含有催化性 B、酶含有專一性 C、酶含有高效性 D、酶是有機(jī)物（3）通過上述試驗中1和3號試管比較，闡明問題是( ) A、酶含有催化性 B、酶含有專一性 C、酶含有高效性 D、酶含有穩(wěn)定性試管號試管內(nèi)容物條件檢測12mL漿糊十2mL純唾液3710min3滴碘液22mL漿糊十2mL清水3710mi

12、n3滴碘液32mL漿糊十2mL稀釋10倍唾液3710min3滴碘液42mL漿糊十2mL純唾液9510min3滴碘液52mL漿糊十2mL純唾液+2滴濃HCl3710min3滴碘液DAC第22頁第22頁酶應(yīng)用第23頁第23頁相關(guān)試驗和探究學(xué)會控制自變量科學(xué)辦法，觀測和檢測因變量改變，設(shè)置對照組和重復(fù)試驗。學(xué)會探究試驗試驗設(shè)計第24頁第24頁1、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶加入試管直接觀測酒精燈加熱滴加FeCl3溶液試驗?zāi)繕?biāo)：經(jīng)過比較過氧化氫在不同條件下分解快慢，了解酶作用高效性。試驗原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶作用下都可分解成水和氧氣。豬肝研磨液（過氧化氫酶）動

13、畫辦法環(huán)節(jié)：“比較過氧化氫在不同條件下分解”試驗2 H2O2 2 H2O + O2高溫 /Fe3 /過氧化氫酶第25頁第25頁“比較過氧化氫在不同條件下分解”試驗(1)試驗說明，過氧化氫酶和_催化效率不同，普通來說，酶催化效率是無機(jī)催化劑_倍，酶催化作用含有_特點。(2)這個試驗所用酶是取自_研磨液。(3)試驗自變量是_，因變量是_。FeCl3肝臟催化劑催化效率1071013高效性第26頁第26頁試驗設(shè)計原則1、對照原則2、單一變量原則第27頁第27頁酶特性 高效性第28頁第28頁環(huán)節(jié)試管編號 闡明1234 一二 結(jié)果結(jié)論“比較過氧化氫在不同條件下分解”試驗2ml2ml2ml2ml3%3%3%

14、3%常溫903.5%FeCl320%肝臟研磨液2滴蒸餾水2滴蒸餾水2滴2滴不明顯少許較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下分解速率不同反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量 H2O2 濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對照試驗對照組試驗組第29頁第29頁提出問題作出假設(shè)設(shè)計試驗進(jìn)行試驗分析結(jié)果表示與交流（溫度/pH 會影響酶活性嗎？）（溫度/pH 會影響酶活性）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果）（按預(yù)定方案進(jìn)行試驗）（分析試驗結(jié)果，得出結(jié)論：）（總結(jié)，寫試驗匯報并適當(dāng)交流）科學(xué)探究環(huán)節(jié)影響酶活性條件 驗證溫度和pH對酶活性影響試驗第30頁第30頁1.溫度對酶活性影響 1 2 33可溶性淀粉 2ml 2ml

15、 2ml 溫度 2淀粉酶 碘液 顏色 結(jié)論冰水中60水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴搖勻混合，放置各自溫度反應(yīng)5min變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)淀粉酶在60 中活性最強(qiáng)自變量因變量能否用斐林試劑作為檢測試劑？第31頁第31頁2.pH對酶活性影響 1 2 3 2淀粉酶 1ml 1ml 1ml pH3可溶性淀粉 斐林試劑 顏色 結(jié)論蒸餾水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml2mL搖勻混合，放置在60水浴中反應(yīng)5min磚紅色沉淀無磚紅色沉淀無磚紅色沉淀淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng)2mL2mL搖勻混合，沸水浴1min自變量因變量能否用碘液作為檢測試劑？第32頁第32頁pH對

16、酶活性影響第33頁第33頁試管編號12345加入物質(zhì)適量唾液銹鐵釘生土豆片熟土豆片生土豆塊稀鹽酸試驗結(jié)果幾乎無氣泡少許氣泡大量氣泡幾乎無氣泡幾乎無氣泡【例 1】取通過編號 5 支試管分別加入 2 mL 0.5 mol/L 過氧化氫溶液，進(jìn)行下列試驗，依據(jù)試驗內(nèi)容，下列說法正確是()A. 闡明酶含有高效性是 3 號和 4 號試管B1 號和 3 號對照不能闡明酶有專一性C各組試驗都不能表達(dá)酶活性與溫度之間關(guān)系D3 號和 5 號對照能夠闡明酶活性受 pH 影響【答案】D第34頁第34頁第35頁第35頁【變式訓(xùn)練 1】(雙選)在證實酶催化作用受溫度影響實驗時，有學(xué)生取兩支試管將淀粉溶液與唾液混合后，分

17、別將試管放在冰水、沸水中 5 min 后，分別加入 3 滴碘液，結(jié)果兩支試管都變藍(lán)，證實酶催化作用需要適宜溫度。此試驗不足之處是()A酶與淀粉不能在設(shè)置各自溫度之前接觸B缺乏溫度為 37 對照試驗C這兩支試管都不應(yīng)變藍(lán)D不能用碘液檢查是否存在淀粉【答案】AB第36頁第36頁【解析】假如將淀粉溶液與唾液混合，淀粉將馬上在酶催化作用下水解。此時再分別將試管放在冰水、沸水中時，淀粉已經(jīng)水解，試驗結(jié)果誤差較大，這兩支試管也許都不變藍(lán)；能用碘液檢查是否存在淀粉；證實酶催化作用受溫度影響試驗時，應(yīng)當(dāng)設(shè)計溫度為 37 對照試驗。第37頁第37頁【例 2】下列各項關(guān)于酶敘述中正確一項是( ）A酶是活細(xì)胞產(chǎn)生，

18、必須在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用B酶能夠減少化學(xué)反應(yīng)活化能C酶催化效率很高，不受酸堿度影響D酶都是蛋白質(zhì)【名師點撥】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生，能夠在細(xì)胞外發(fā)揮作用，如唾液淀粉酶；酶活性受酸堿度影響；多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練 2】人血液中一個碳酸酐酶分子每分鐘可催化分解 19 000 萬個碳酸分子。這闡明酶含有( ）A多樣性 B專一性 C可控性 D高效性【答案】D第38頁第38頁A有助于過氧化氫酶釋放 B保護(hù)過氧化氫酶C提升過氧化氫酶活性 D以上說法都不對【名師點撥】過氧化氫酶位于肝細(xì)胞內(nèi)。試驗中，把肝臟制成研磨液目的是有助于過氧化氫酶釋放，和反應(yīng)物接觸，起到催化作用。【答案】A對于試驗

19、中操作環(huán)節(jié)和要求一定要明白為何這樣做，其目的是什么？這就是基本試驗技能，也是考試一個必考項目。第39頁第39頁序號處理辦法觀測結(jié)果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加入 Fe3氧氣泡稍多而小3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡極多而大4加入煮沸后冷卻鮮肝提取液氧氣泡少而小【變式訓(xùn)練 3】為了結(jié)識酶作用特性，以 20%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物一組試驗結(jié)果下列表所表示。通過度析試驗結(jié)果，能夠得出相應(yīng)結(jié)論。在下列相關(guān)結(jié)論描述中，從表中得不到實驗依據(jù)一項是( )A. 從催化反應(yīng)條件看，酶有溫和性 B從催化活性看，酶變性后就失活C. 從催化底物范圍看，酶有專一性 D從催化反應(yīng)效率看，酶有高效性【答案】C第40頁

20、第40頁第41頁第41頁試管編號2 mL3%淀粉溶液2 mL3%蔗糖溶液1 mL2%新鮮淀粉酶溶液反應(yīng)溫度/4060804060802 mL 斐林試劑磚紅色深淺*【例 4】下表是“探究淀粉酶對淀粉和蔗糖作用”試驗設(shè)計及結(jié)果。依據(jù)試驗結(jié)果，下列結(jié)論正確是( ）注：“”表示有；“”表示無。*此行“”多少代表顏色深淺A蔗糖被水解成非還原糖B淀粉在淀粉酶作用下水解成還原糖C淀粉酶活性在 40 比 60 高 D淀粉酶對蔗糖水解含有專一性【答案】B第42頁第42頁【名師點撥】淀粉酶不能水解蔗糖，AD 選項錯；號試管中生成物能與斐林試劑生成磚紅色沉淀，闡明淀粉在淀粉酶作用下水解成還原糖，B 選項正確；號試管

21、磚紅色比試管深，闡明淀粉酶活性在 60 比 40 高，C 選項錯。第43頁第43頁【變式訓(xùn)練 4】在探究影響酶活性試驗中，假如要探究不同溫度對酶活性影響時，溫度和 pH 分別屬于( ）A自變量和應(yīng)變量C自變量和無關(guān)變量B因變量和無關(guān)變量D自變量和對照變量【解析】人為改變變量為自變量，伴隨自變量改變而變化變量為因變量，其余為無關(guān)變量。假如要探究不同溫度對酶活性影響時，溫度和 pH 值分別屬于自變量和無關(guān)變量?！敬鸢浮緾第44頁第44頁1酶含有極強(qiáng)催化功效，其原因是()A增大了反應(yīng)接觸面B減少了底物分子活化能C提升了反應(yīng)物活化能D減少了底物自由能【解析】活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)活

22、躍狀態(tài)所需要能量；酶含有極強(qiáng)催化功效原因是明顯降低了底物分子活化能，使得化學(xué)反應(yīng)較容易進(jìn)行?！敬鸢浮緽第45頁第45頁2( 年中山期末統(tǒng)考)下列選項中，表示有酶催化反應(yīng)曲線，表示沒有酶催化反應(yīng)曲線，E 表示酶減少活化能。能正確表示三者關(guān)系是()【解析】酶在細(xì)胞代謝中作用是減少化學(xué)反應(yīng)活化能，使反應(yīng)比較容易進(jìn)行。曲線峰點表示沒有酶催化活化能，曲線峰點表示有酶催化活化能，兩者間差值表示酶減少活化能?！敬鸢浮緾第46頁第46頁3在過氧化氫酶溶液中加入雙縮脲試劑，其結(jié)果應(yīng)是( ）A產(chǎn)氣憤泡 B溶液呈紫色C溶液呈藍(lán)色 D產(chǎn)生磚紅色沉淀4下列關(guān)于酶敘述中，正確是( ）A酶基本構(gòu)成單位是肽鏈B酶只能在細(xì)胞內(nèi)

23、合成并在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C酶活性隨溫度升高而升高D大多數(shù)酶在 pH 值等于 7 左右時活性最高【答案】D【答案】B第47頁第47頁【解析】絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，基本構(gòu)成單位是氨基酸；酶既能在細(xì)胞內(nèi)合成并在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，也能夠分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用，比如消化酶；在一定范圍內(nèi)，酶活性隨溫度升高而升高，但是超出一定范圍時，酶活性隨溫度升高而減少甚至失活；大多數(shù)酶在 pH 值等于 7 左右時活性最高，但是也有特殊現(xiàn)象，比如胃蛋白酶最適 pH 為 1.5。第48頁第48頁5探究溫度對酶活性影響試驗中，最合理環(huán)節(jié)是（ ）取 3 支試管編號，各注入 2 mL 淀粉液；另取 3 支試管編號，各注入 1 mL 新鮮淀 粉酶溶液將淀粉酶溶液注入相同溫度下淀粉液試管中，維持各自溫度 5 mi